DE1675634B1 - SPRING DAMPER ELEMENT FOR VEHICLES - Google Patents
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Description
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kannt, der sich zusammensetzt aus zwei teleskopisch zeugachse auftreten, nicht möglich ist. Bei dieser zueinander verschiebbaren Zylindern, die über KoI- pneumatischen, unter hohem Druck arbeitenden Febenringe gegeneinander abgedichtet sind, einem Zy- der ist eine Anpassung des Luftdrucks im Federlinderdeckel auf dem im äußeren Zylinder geführten gehäuse an die statisch auf die Feder wirkende Last Ende des inneren Zylinders und einem im inneren 5 nicht vorgesehen.knows, which is made up of two telescopic tool axes occur, is not possible. At this cylinders that can be moved to one another, which are operated by means of KoI pneumatic Febenrings working under high pressure are sealed against each other, a cylinder is an adjustment of the air pressure in the spring linder cover on the housing guided in the outer cylinder to the static load acting on the spring End of the inner cylinder and one inside 5 not provided.
Zylinder geführten Kolben, der an einer Kolben- Aus der USA.-Patentschrift 2 818 249 ist ein Festange befestigt ist, die durch den Deckel des inneren der-Dämpfer-Element mit hydraulischer Dämpfung Zylinders geführt und am äußeren Zylinder befestigt bekannt, bei dem eine Stahlschraubenfeder in der ist. Dieser Schwingungsdämpfer weist einen inneren Wand eines hohlzylindrischen, faltenbalgartigen in Raum und zwei äußere Räume auf, die über Drossel- io Achsrichtung nachgiebigen Gummikörpers angeordorgane, welche im Kolben und im Deckel des inne- net ist und im Innenraum des Gummikörpers der hyren Zylinders angeordnet sind, mit dem inneren draulische Dämpfer untergebracht ist. Der Schwin-Raum verbunden sind. Beim Zusammenschieben des gungsdämpfer setzt sich zusammen aus zwei mit Dämpfers vergrößert sich der innere Raum um das Dämpfungsflüssigkeit gefüllten, luftdichten Kam-Maß, um das sich jeder der beiden äußeren Räume 15 mern, von denen eine Kammer beim Einfedern kleiverkleinert. Dabei strömt ein Teil der Luft von den ner und die andere Kammer um das gleiche Maß beiden äußeren Räumen durch die Drosselorgane in größer wird und welche über Drosselorgane miteinden inneren Raum. Wenn die Fahrzeugfeder entlastet ander verbunden sind, die in einer an einem Ende wird, hat sie die Tendenz, die beiden Zylinder ausein- der Feder bzw. des Gummikörpers befestigten und in anderzuziehen, wodurch in den beiden äußeren Räu- 20 das Innere des Gummikörpers hineinreichenden, bemen ein Unterdruck entsteht, der ein plötzliches Zu- weglichen Wand angeordnet sind. Die beim Einferückschnellen der Fahrzeugfedern verhindert. Dieser dem größer werdende Kammer ist von einem falten-Dämpfer darf nur mit Umgebungsdruck arbeiten, balgartigen Gehäuseteil abgeschlossen, das je nach weil er sonst eine ausreichende Bedämpfung der Anordnung den beim Einfedern größer werdenden Ausfederung der Fahrzeugfeder nicht erzielen würde. 25 Raum durch sein Zusammenfalten oder durch sein Dieser Dämpfer wäre auch als Druckluftfeder un- Auseinanderfalten beim Einfedern vergrößert. Auch brauchbar, weil die Zylindergehäuse nicht hermetisch dieses Feder-Dämpfer-Element hat den Nachteil, daß gegeneinander _ abgeschlossen sind und er deshalb die Dämpfung nicht der auf die Feder wirkenden keine Last halten kann. Aus gleichem Grunde ist Last angepaßt werden kann.Cylinder-guided piston, which is attached to a piston from the USA. Patent 2,818,249 is a Festange is fixed by the lid of the inner of the damper element with hydraulic damping Cylinder guided and attached to the outer cylinder known, in which a steel coil spring in the is. This vibration damper has an inner wall of a hollow cylindrical, bellows-like in Space and two outer spaces, the rubber body angeordorgane about throttle- io axial direction, which is inside the piston and the lid and the hyren inside the rubber body Cylinder are arranged, with the inner hydraulic damper is housed. The Schwin room are connected. When pushing together the supply damper is made up of two with Damper, the inner space is enlarged by the damping fluid-filled, airtight Kam measure, around which each of the two outer spaces 15 mern, one of which is small in size during compression. In doing so, part of the air flows from the ner and the other chamber by the same amount both outer spaces through the throttle organs in larger and which miteinden via throttle organs inner space. When the vehicle spring is unloaded the other are connected in one at one end it has the tendency to separate the two cylinders from the spring or the rubber body and fasten them in other pulling, which means that the inside of the rubber body extends into the two outer chambers a negative pressure arises, which a sudden accessible wall are arranged. The one when snapping back in the vehicle springs prevented. This growing chamber is of a fold-damper may only work with ambient pressure, bellows-like housing part completed, depending on the because otherwise there is sufficient damping of the arrangement which becomes larger during compression Would not achieve rebound of the vehicle spring. 25 space by being folded up or by being This damper would also be enlarged as a compressed air spring unfolding during compression. Even useful because the cylinder housing is not hermetically sealed, this spring-damper element has the disadvantage that are closed against each other _ and therefore the damping is not the one acting on the spring cannot hold a load. Load can be adjusted for the same reason.
seine Dämpfungsarbeit nicht an die auf die Feder 30 Aus der belgischen Patentschrift 537 348 sind Fewirkende
Last anpaßbar. Ferner hat er den Nachteil, der-Dämpfer-Elemente bekannt, die hauptsächlich
daß seine Drosselorgane beiderseits des inneren Rau- als hydraulische Dämpfer arbeiten und deren Fedemes,
also in zwei verschiedenen Ebenen, angeordnet rungsraum der pneumatisch arbeitenden Feder als
sein müssen. Für das Einfedern und auch für das Ausgleichsraum des Dämpfers dient.
Ausfedern sind jeweils gleichzeitig mindestens zwei 35 Bei einer Ausführungsform ist über einem in sich
Drosselorgane wirksam. Die Einstellung der gleich- starren und den mit Gas gefüllten Federungsraum
zeitig wirksamen Drosselorgane auf gleiche Dämp- aufnehmenden Gehäuse und innerhalb dieses Gehäufungsanteile
ist sehr aufwendig. Sie ist bei diesem ses je ein faltenbalgartiges und mit Dämpferflüssig-Dämpfer
aber nötig, um alle Teilvolumen gleichmä- keit gefülltes Gehäuseteil befestigt, die über Drosselßig
an der Dämpfungsarbeit zu beteiligen. Schließlich 4° organe miteinander verbunden sind. Beim Einfedern
hat dieser mit Atmosphärendruck arbeitende Dämp- verkleinert sich das über dem Starren Gehäuse befer
den Nachteil, daß er zur Erzielung einer für ein findliche Gehäuseteil des Dämpfers, wobei die
Kraftfahrzeug ausreichenden Dämpfung so groß di- Dämpferflüssigkeit durch die Drosselorgane in den
mensioniert werden muß, daß sein Einbau im Fahr- anderen faltenbalgartigen Gehäuseteil gedrückt wird,
zeug unzulässig viel Raum beanspracht. 45 der sich gegen den Druck des im Federungsraum be-Aus
dem deutschen Gebrauchsmuster 1 886 350 ist findlichen Gases ausdehnt. Bei einer anderen Auseine
pneumatische Feder mit pneumatischer Dämp- führungsform ist das faltenbalgartige Dämpfergefung
bekannt, bei der in einem rohrartigen Feder- häuse an der Unterseite des starren und den Fedegehäuse
ein mit einer Drosselöffnung versehener KoI- rungsraum enthaltenden Gehäuses angeordnet, und
ben geführt ist, dessen Kolbenstange mittels einer 5° der untere Teil des starren Gehäuses ist ebenfalls mit
Gleitflächendichtung gegen das Federgehäuse abge- Dämpferflüssigkeit gefüllt, so daß beim Einfedern
dichtet ist. Bei diesem Feder-Dämpfer-Element ist und Ausfedern stets ein Teil der Dämpfungsflüssigdas
arithmetische Mittel aus Anfangs- und Enddruck keit durch die Drosselorgane hindurchgedrückt wird,
größer als 70 atü, und zur hubabhängigen Änderung Eine mit dem Boden des faltenbalgartigen Gehäuseder
Dämpfung wird der Drosselquerschnitt im KoI- 55 teils verschweißte Kolbenstange, die in der mit Drosben
mittels einer am Federgehäuse befestigten, paral- selorganen versehenen Wand des starren Gehäuses
IeI zur Zylinderachse des Federgehäuses verlaufen- gleitend geführt ist, trägt einen in diesem starren Geden
und durch die Drosselöffnung geführten Stange, häuse geführten Kolben, der mit Drosselöffnungen
deren Querschnitt sich über die Länge der Stange an- versehen ist. Zumindest im oberen Bereich des stardert,
in Abhängigkeit vom Hub geändert. Dieses Fe- 60 ren Gehäuses ist Druckgas angeordnet, das mittels
der-Dämpfer-Element ist für die Federung von Fahr- einer dünnen Trennwand oder zellenartiger Hüllen
zeugen ungeeignet, weil einerseits die Feder wegen von der Dämpferflüssigkeit getrennt ist. Beim Einfeder
geringen relativen Volumenänderung beim Ein- dem und Ausfedern wird die Dämpfungsflüssigkeit
tauchen des Kolbens nur eine relativ geringe Trag- durch die Drosselorgane in der unteren Wand des
kraft und eine niedrige Eigenfrequenz aufweist und 65 starren Gehäuses und durch die Drosselorgane im
andererseits eine zuverlässige Abdichtung zwischen Kolben gedruckt. Dieses bekannte Feder-Dämpfer-Kolbenstange
und Federgehäuse bei häufig und Element hat ebenfalls den Nachteil, daß die Dämpschnell
wechselnden Kräften, wie sie an einer Fahr- fung lastunabhängig ist. Beim zweiten Ausführungs-its damping work is not adaptable to the load acting on the spring 30 from Belgian patent 537 348. He also has the disadvantage of the damper elements known, which mainly work that his throttling organs on both sides of the inner Rau as hydraulic dampers and their Fedemes, so in two different planes, arranged approximately space of the pneumatically operating spring as must be. Used for compression and also for the compensation space of the damper.
At least two springs are rebounded at the same time. The adjustment of the equally rigid and the gas-filled suspension space temporarily effective throttle elements to the same damping-absorbing housings and within this accumulation portion is very complex. In this case, it is a bellows-like and one with a liquid damper, but is necessary in order to fix all the partial volumes equally filled housing part, which participate in the damping work via throttles. Finally 4 ° organs are interconnected. During compression, this damper working with atmospheric pressure has the disadvantage that the damper fluid must be dimensioned through the throttling elements in order to achieve sufficient damping for a sensitive housing part of the damper, the motor vehicle being so large that its installation is pressed in the other bellows-like housing part, stuff takes up an inadmissible amount of space. 45 which expands against the pressure of the sensitive gas in the suspension space. In another embodiment, a pneumatic spring with a pneumatic damping guide form, the bellows-like damper mounting is known in which a housing with a throttle opening is arranged in a tubular spring housing on the underside of the rigid housing and containing the spring housing, and is guided, its piston rod by means of a 5 ° the lower part of the rigid housing is also filled with a sliding surface seal against the spring housing damping fluid, so that it is sealed during compression. With this spring-damper element and rebound is always a part of the damping fluid, the arithmetic mean of the initial and final pressure is pushed through the throttle organs, greater than 70 atmospheres, and for the stroke-dependent change of the damping with the bottom of the bellows-like housing, the throttle cross-section becomes KoI- 55 partially welded piston rod, which is guided in the rigid housing 1eI to the cylinder axis of the spring housing by means of a wall of the rigid housing 1eI, which is attached to the spring housing and provided with parallel elements, carries a rod that is guided in this rigid leg and through the throttle opening, Housing-guided piston, which is provided with throttle openings whose cross-section extends over the length of the rod. At least in the upper area of the stardert, changed depending on the hub. This Fe- 60 ren housing is arranged pressurized gas, which by means of the damper element is unsuitable for the suspension of a thin partition or cell-like cover testify because on the one hand the spring is separated from the damper fluid. In the case of compression, there is little relative change in volume during compression and rebound, the damping fluid immersing the piston only has a relatively low load-bearing capacity thanks to the throttle elements in the lower wall of the force and has a low natural frequency and a rigid housing and, thanks to the throttle elements, a reliable seal on the other hand printed between pistons. This known spring-damper piston rod and spring housing in the case of frequent and element also has the disadvantage that the forces that change at the damping speed are independent of the load in a vehicle. In the second execution
beispiel besteht der weitere Nachteil, daß die Drosselorgane in zwei verschiedenen Ebenen angeordnet sein müssen.example there is the further disadvantage that the throttle elements are arranged in two different levels have to.
Aufgabe der Erfindung ist es, die beschriebenen Nachteile der bekannten Feder-Dämpfer-Elemente zu vermeiden und ein für Fahrzeuge geeignetes Feder-Dämpfer-Element zu schaffen, dessen Dämpfungswirkung sich selbsttätig mit der von der Feder aufzunehmenden Last erhöht.The object of the invention is to overcome the described disadvantages of the known spring-damper elements to avoid and to create a spring-damper element suitable for vehicles, its damping effect increases automatically with the load to be absorbed by the spring.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- ίο löst, daß bei einem Feder-Dämpfer-Element der eingangs beschriebenen Art der Raum des Dämpferteils mit Druckgas gefüllt ist und der auf der dem Raum des Dämpferteils abgewandten Seite der beweglichen Wand befindliche, beim Einfedern kleiner werdende Raum mit dem Federungsraum einen Raum bildet bzw. über Kanäle mit diesem verbunden ist. Bei diesem Feder-Dämpfer-Elemente bewirkt eine größere Last einen größeren Gasdruck im Federungsraum und im Raum des Dämpferteils. Die höhere Gasdichte hat eine Vergrößerung des dynamischen Differenzdruckes an den Drosselstellen zur Folge. Hierdurch wird bei größerer Last ein größerer Gasdurchsatz und damit ein größerer Energieumsatz, das heißt eine größere Dämpfungsarbeit, beim Ein- und Ausfedem erreicht. Mit der Last wächst im wesentlichen linear die Dämpfungsarbeit, wodurch eine ideale Anpassung des Dämpfungseffektes an die Federverhärtung erzielt wird. Während bei einer Luft- oder Stahlfeder mit hydraulischer Dämpfung die Dämpfungswirkung umso stärker vom optimalen Wert abweicht, je mehr die abzufedernde Masse von der Masse abweicht, auf die der Dämpfer ausgelegt ist, bleibt bei dem erfindungsgemäßen Feder-Dämpfer-Element das Verhältnis der jeweiligen Dämpfung zur optimalen Dämpfung bei sich ändernder Last etwa konstant. Weil für das Einfedern und für das Ausfedern nur jeweils ein Drosselorgan erforderlich ist, kann eine Abstimmung von gleichzeitig wirksamen Drosselorganen entfallen.According to the invention, this object is thereby achieved solves that in a spring-damper element of the type described above, the space of the damper part is filled with compressed gas and on the side facing away from the space of the damper part of the movable Wall located, when the compression becomes smaller space with the suspension space forms a space or is connected to it via channels. This spring-damper element causes a larger Load a larger gas pressure in the suspension space and in the space of the damper part. The higher gas density results in an increase in the dynamic differential pressure at the throttle points. Through this With a higher load, a greater gas throughput and thus a greater energy consumption, that is a greater damping work, achieved during compression and rebound. Essentially increases with the load linear the damping work, whereby an ideal adaptation of the damping effect to the spring hardening is achieved. Whereas with an air or steel spring with hydraulic damping the damping effect The more the mass to be cushioned deviates from the optimum value, the more it deviates from the Deviates mass, for which the damper is designed, remains with the spring-damper element according to the invention the ratio of the respective damping to the optimal damping when the load changes, for example constant. Because only one throttle element is required for compression and extension, a coordination of simultaneously effective throttle bodies can be omitted.
Herstellungstechnisch wirkt es sich günstig aus, daß wegen des verdoppelten Durchsatzes durch das einzelne Drosselorgan die Drosselquerschnitte nicht so extrem eng gewählt werden müssen, wie es bei bekannten Schwingungsdämpfern erforderlich wäre. Die bewegliche, beispielsweise als Kolben ausgebildete Wand des Dämpferteils kann von einer hohlen, an einem Teil des Federgehäuses befestigten Stange gehalten werden, in der dann die Drosselorgane angordnet werden können. Die Dämpfungswirkung kann zusätzlich dadurch hubabhängig gemacht werden, daß die Drosselquerschnitte in an sich bekannter Weise von Schrägnuten in der Stange oder einer sie umfassenden Hülse gebildet sind, deren Querschnitte sich in Längsrichtung der Schrägnuten verändern. In terms of production, it has a favorable effect that because of the doubled throughput through the individual throttle body the throttle cross-sections do not have to be chosen as extremely narrow as is the case with known ones Vibration dampers would be required. The movable, for example designed as a piston Wall of the damper part can be from a hollow rod attached to a part of the spring housing are held, in which the throttle organs can then be arranged. The damping effect can also be made dependent on the stroke that the throttle cross-sections in per se known Way of inclined grooves are formed in the rod or a sleeve encompassing them, the cross-sections of which change in the longitudinal direction of the inclined grooves.
In der folgenden Beschreibung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.In the following description, two exemplary embodiments of the invention are made with reference to FIG the drawings explained in more detail.
Die Zeichnungen F i g. 1 und F i g. 2 zeigen Längsschnittansichten zweier erfindungsgemäßer Feder-Dämpfer-Elemente. The drawings F i g. 1 and F i g. 2 show longitudinal sectional views two inventive spring-damper elements.
Das Feder-Dämpfer-Element nach F i g. 1 setzt sich zusammen aus einem äußeren Faltenbalg 1, der oben und unten durch Böden 2 und 3 geschlossen ist, und aus einem inneren Faltenbalg 4, der oben und unten durch Böden 5 und 6 abgeschlossen ist. Der obere Boden 6 des inneren Faltenbalges ist über ein Gestänge7 mit dem unteren Boden! des äußeren Faltenbalges 1 starr verbunden, und der obere Boden 3 des äußeren Faltenbalges 1 ist über ein Gestänge 8 mit dem unteren Boden 5 des inneren Faltenbalges 2 verbunden. Im oberen Boden 6 des inneren Faltenbalges 2 sind Drosselorgane 9 angeordnet. Dieses Feder-Dämpfer-Element weist einen Federungsraum 10 und einen mit Druckgas gefüllten (I Raum 11 eines Dämpferteils auf. Der Boden 5 des inneren Faltenbalges 4 bildet eine den Raum 11 des Dämpferteils beim Einfedern vergrößernde und beim Ausfedern verkleinernde bewegliche Wand. Beim Einfedern des äußeren Faltenbalges 1 wird der innere Faltenbalg 2 auseinandergezogen, und ein Teil der im Federungsraum 10 verdichteten Luft strömt durch das Drosselorgan 9 in den sich vergrößernden Raum 11 des inneren Faltenbalges 2. Beim Ausfedern ist die Luftbewegung mit Drosselung sinngemäß umgekehrt. Die ineinandergebaut dargestellten Volumina können auch in Tandembauart mit entspechenden Verbindungsleitungen angeordnet werden.The spring-damper element according to FIG. 1 is composed of an outer bellows 1, the is closed at the top and bottom by bottoms 2 and 3, and from an inner bellows 4, the top and is completed below by floors 5 and 6. The upper bottom 6 of the inner bellows is over a Linkage7 with the lower floor! of the outer Bellows 1 rigidly connected, and the upper base 3 of the outer bellows 1 is via a linkage 8 connected to the lower base 5 of the inner bellows 2. In the upper floor 6 of the inner Bellows 2 are throttle elements 9 arranged. This spring-damper element has a suspension space 10 and a filled with compressed gas (I space 11 of a damper part. The bottom 5 of the inner bellows 4 forms a space 11 of the damper part during compression and enlarging Rebound, reducing movable wall. When the outer bellows 1 is compressed, the inner The bellows 2 are pulled apart, and part of the air compressed in the suspension space 10 flows through the throttle member 9 in the expanding space 11 of the inner bellows 2. When rebound is the Air movement with throttling reversed accordingly. The volumes shown built into one another can can also be arranged in tandem with appropriate connecting lines.
Das Feder-Dämpfer-Element nach Fig.2 setzt sich zusammen aus zwei gegeneinander beweglichen Gehäuseteilen 12 und 13, die über einen Rollbalg 14 gegeneinander hermetisch abgedichtet sind. Innerhalb dieses mit Druckgas gefüllten Gehäuses ist ein Dämpferteil angeordnet, das sich zusammensetzt aus einem mit dem unteren Teil 13 des Federgehäuses verbundenen Dämpfergehäuse 15, in dem eine beim A Einfedern oder Ausfedern bewegliche Wand 16 bzw. ™ ein Hilfskolben geführt ist, der über eine Stange 17 mit dem oberen Teil 12 des Federgehäuses verbunden ist. Die bewegliche Wand 16 trennt den inneren Raum 11 des Dämpferteils von einem Raum 18 ab, der über Kanäle 19 mit dem Federungsraum 10 verbunden ist. In einer Wand des Dämpferteils sind Drosselorgane 9 angeordnet, die den Raum 11 des Dämpferteils mit dem Federungsraum 10 verbinden.The spring-damper element according to FIG. 2 is composed of two housing parts 12 and 13 which are movable relative to one another and which are hermetically sealed against one another by means of a rolling bellows 14. Inside this housing filled with compressed gas, a damper part is arranged, which is composed of a damper housing 15 connected to the lower part 13 of the spring housing, in which a movable wall 16 or an auxiliary piston is guided during A compression or rebound, which is guided via a rod 17 is connected to the upper part 12 of the spring housing. The movable wall 16 separates the inner space 11 of the damper part from a space 18 which is connected to the suspension space 10 via channels 19. Throttle elements 9 are arranged in a wall of the damper part and connect the space 11 of the damper part to the suspension space 10.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |